Lambda表达式(Functional Programming)

一、函数式编程思想

函数式思想尽量忽略面向对象的复杂语法——强调做什么，而不是以什么形式做。

面向对象的思想：
做一件事，找一个能解决这个事情的对象，调用对象的方法，完成事情。
函数式编程思想：
只要能获取到结果，谁去做的，怎么做的都不重要，重视的是结果，不重视过程。

二、Lambda的更优写法

public class Demo01Runnable {
    public static void main(String[] args) {
        RunnableImpl run = new RunnableImpl();
        //创建Thread类对象，构造方法中传递Runnable接口的实现类
        Thread t = new Thread(run);
        t.start();//Thread-0新的线程创建

        //简化代码，使用匿名内部类，实现多线程程序
        Runnable r = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "新的线程创建");
            }
        };
        new Thread(r).start();//Thread-1新的线程创建

        //简化代码
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "新的线程创建");
            }
        }).start();//Thread-2新的线程创建
    }
}

当需要启动一个线程去完成任务时，通常会通过java.lang.Runnable接口来定义任务内容，并使用java.lang.Thread类来启动该线程。

1.代码分析：
对于Runnable的匿名内部类用法，可以分析出以下几点：

• Thread类需要Runnable接口作为参数，其中抽象run方法是用来指定线程任务内容的核心；
• 为了指定run的方法体，不得不需要Runnable接口的实现类；
• 为了省去定义一个RunnableImpl实现类的麻烦，不得不使用匿名内部类；
• 必须覆盖重写抽象run方法，所以方法名称、方法参数、方法返回值不得不再写一遍，且不能写错；
• 实际上，方法体才是关键所在。

写这段代码的真正目的是将run方法体内的代码传递给Thread类。

Lambda的更优写法

public class Demo02Lambda {
    public static void main(String[] args) {
        //使用Lambda表达式实现多线程
        new Thread(()->{
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "新的线程创建");
            }
        ).start();
    }
}

从代码的语义中我们可以看出：我们启动了一个线程，而线程任务的内容以一种更加简洁的形式被指定。

匿名内部类的好处和弊端：
一方面，匿名内部类可以帮我们省区实现类的定义；另一方面，匿名内部类的语法太过复杂！

1.语义分析

Runnable接口只有一个run方法的定义；

• public static void run()；即指定了一种做事情的方案（其实就是一个函数）；
• 无参数：不需要任何条件即可执行该方案；
• 无返回值：该方案不产生任何结果；
• 代码块（方法体）：该方案的具体执行步骤。

同样的语义体现在Lambda语法中，要更加简单：

• 前面的一对小括号即run方法的参数（无），代表不需要任何条件；
• 中间的一个箭头代表将前面的参数传递给后面的代码；
• 后面的输出语句即业务逻辑代码。

2.Lambda标准格式

(参数类型 参数名称) -> { 代码语句 }

格式说明：

• 小括号内的语法与传统方法参数列表一致；无参数则留空；多个参数则用逗号分隔。
• ->是新引入的语法格式，代表指向动作。是传递的意思，把参数传递给方法体{ }。
• 大括号内的语法与传统方法体要求基本一致。

（1）练习：使用Lambda标准格式（无参无返回）
给定一个Cook接口，内含唯一的抽象方法makeFood，且无参数，无返回值
使用Lambda的标准格式调用invokeCook方法，打印输出“吃饭啦！”

/*
定义一个厨子Cook接口，内含唯一的抽象方法makeFood
 */
public interface Cook {
    public abstract void makeFood();
}

public class Demo01Cook {
    public static void main(String[] args) {
        //调用invokeCook方法，参数是Cook接口，传递Cook接口的匿名内部类对象
        invokeCook(new Cook() {
            @Override
            public void makeFood() {
                System.out.println("吃饭啦！");
            }
        });

        //使用Lambda表达式简化书写
        invokeCook(() -> {
            System.out.println("吃饭啦！");
        });
    }

    //定义一个方法，参数传递Cook接口，方法内部调用接口中的方法makeFood
    public static void invokeCook (Cook cook) {
        cook.makeFood();
    }
}

（2）Lambda表达式有参数有返回值
使用数组储存多个Person对象，对数组中的Person对象使用Arrays的sort方法通过年龄进行升序排序。（Person class的代码略）

import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;

public class Demo02Arrays {
    public static void main(String[] args) {
        Person[] arr = {
                new Person("Ann",10),
                new Person("CC",15),
                new Person("Did",9),
        };

//        Arrays.sort(arr, new Comparator<Person>() {
//            @Override
//            public int compare(Person o1, Person o2) {
//                return o1.getAge() - o2.getAge();
//            }
//        });

        //使用Lambda表达式，简化匿名内部类
        Arrays.sort(arr,(Person o1, Person o2) -> {
            return o1.getAge() - o2.getAge();
        });

        for (Person p : arr) {
            System.out.println(p);
        }
        /*
        Person{name='Did', age=9}
        Person{name='Ann', age=10}
        Person{name='CC', age=15}
         */
    }
}

（3）练习：使用Lambda标准格式（有参有返回值）
给定一个计算器Calculator接口，内含抽象方法calc可以将两个int数字相加得到和值，使用Lambda的标准格式调用invokeCalc方法，完成相加计算。

public interface Calculator {
    int calc(int a, int c);
}

public class Demo03Calculator {
    public static void main(String[] args) {
        //调用invokeCalc方法，方法的参数是一个接口，可以使用匿名内部类
        invokeCalc(10, 20, new Calculator() {
            @Override
            public int calc(int a, int b) {
                return a + b;
            }
        });

        //使用Lambda表达式简化匿名内部类的写法
        invokeCalc(10,20,(int a, int b) -> {
            return a + b;
        });
    }

    //定义一个方法参数，传递两个int类型的整数，参数传递Calculator接口，方法内部调用Calculator中的方法进行计算
    public static void invokeCalc(int a, int b,Calculator c) {
        int sum = c.calc(a,b);
        System.out.println(sum);
    }
}

3.Lambda省略格式

Lambda表达式可推导即可省略
凡是根据上下文推导出来的内容，都可以省略书写。
上例可以使用Lambda的省略写法：

public static void main(String[] args) {
	invokeCalc(10, 20, (a, b) -> a + b)
}	

省略规则：

• 小括号内参数的类型可以省略；
• 如果小括号内有且仅有一个参，则小括号可以省略；
• 如果大括号内有且仅有一个语句，则无论是否有返回值，都可以省略大括号、return关键字以及语句分号；

Notice：
要省略{ }、return、分号必须一起省略。

4.Lambda表达式的使用前提

1. 使用Lambda必须具有接口，且要求接口中有且仅有一个抽象方法
2. 使用Lambda必须具有上下文推断。也就是方法的参数或局部变量类型必须为Lambda对应的接口类型，才能使用Lambda作为该接口的实例。

备注：有且仅有一个抽象方法的接口，称为“函数式接口”。